CN114958453A - 一种润滑油抗磨剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及润滑油技术领域,具体关于一种润滑油抗磨剂;本方法提供了以腰果酚为原料经氢化、磷酸酯化反应合成了极压抗磨剂二烷基二硫代磷酸氢化腰果酚酯,二烷基二硫代磷酸氢化腰果酚酯的极性端为磷酸酯基团,极性较强,具有较好的极压抗磨性能;同时其分子内具有烷基,使分子本身在润滑油中具有极佳的油溶性,从而更容易发挥磷酸酯官能团的极压抗磨作用;该极压抗磨剂的合成原料来源于天然作物,因此具有较佳的生物降解性。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域,尤其是一种润滑油抗磨剂。
背景技术
减少机械设备主要摩擦副的摩擦和磨损、降低能耗和减少环境污染是现代机械设计、制造和使用面临的三大课题,润滑油是关键因素,极压抗磨添加剂则是润滑油中最常用的添加剂。压力作用下,在润滑剂中加入极压抗磨剂,能减少机械部件的摩擦、磨损和烧结,使机械润滑,从而提高机械的工作效率,延长机械的使用寿命。据估计大约有三分之一的能量消耗在摩擦上,80%的零件是由磨损报废的。因此,提高润滑性、减少摩擦及磨损、防止烧结非常重要。
CN202010897469.5:本发明公开了一种润滑油抗磨剂,属于油品添加剂技术领域。具体为一种新型含氮无硫磷有机润滑油抗磨剂,具有如下结构式:其中R1为C8~C20的直连或支链烷基,R2为C0~C8的直链或支链烷基、或羟烷基、或氨基烷基,R3为C0~C8的直链/支链烷基、或羟烷基、或氨基烷基,R4为氢或C0~C8的直链/支链烷基、或羟烷基、或氨基烷基、或与基团Y相同。该类化合物添加剂能够使润滑油具有优异的抗磨性能。
CN201911227688.6:本发明属于以结构未知或不完全确定的反应产物添加剂为特征的润滑组合物技术领域,具体涉及一种润滑油抗磨剂的制备方法,包括以下步骤:A.以丙烯酸正丁酯为原料、偶氮二异丁腈为引发剂、s、s’-二(α,α’-甲基-α”-乙酸)三硫代碳酸脂为链转移剂在溶剂存在下进行聚合反应,随后减压蒸馏除去溶剂得到聚合物A;B.用阳离子树脂为催化剂,用乙醇胺对聚合物A进行酯化封顶,得到含有-NH2基团的聚合物B;C.将聚合物B与三氧化钼在N,N-二甲基甲酰胺和二甲苯存在的条件下,加热至127-135℃回流4-5h后,降温至60-80℃,补充水合肼继续搅拌2-3h至反应底物呈蓝绿或墨绿色,减压蒸馏除去二甲苯,过滤。本发明的方法制得的润滑油抗磨剂原料配伍稳定性好。
CN201911134922.0:本发明公开了一种润滑油抗磨剂的制备方法和润滑油,该方法包括:将氧化石墨烯粉用KH-570改性后进行还原,制成改性石墨烯溶液,将纳米二硫化钼用KH-570改性,然后与制得的改性石墨烯溶液混匀,用紫外灯照射,混合物喷雾干燥,得到复合粉体;将四乙二醇、三乙二醇单甲醚、硼酸按重量比为1:8-9:1加入反应釜,抽真空,在90-100℃保温1-1.5h,然后升温至200-220℃,保温0.5-1h,反应过程中保持真空度不变,反应完成后恢复至常压,降至常温,加入所述复合粉体,制成抗磨剂。该抗磨剂能改善润滑油的高低温粘度、润滑性能和耐磨性,减少磨损,降低阻力,节省燃油成本。
现有专利及技术的极压抗磨添加剂通常含有硫、磷和有机金属盐,通常硫系添加剂表现出的极压性优于磷系添加剂,而抗磨性差于磷系添加剂;二烷基芳基二硫代磷酸锌,是一种多效添加剂,具有抗氧、防腐、防锈、抗磨等功能;但P元素引起的汽油机上三效催化剂中毒,产生的灰分堵塞过滤系统,影响柴油机的微粒捕集器;Zn使某些合金轴承(银与铅)产生化学腐蚀;温度过高时;分子裂解;造成化学磨损。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的之一是提供一种润滑油抗磨剂,其操作步骤为:
S1:按照质量份数,称取10-15份4-氨基-1-萘磺酸,5-8份磷酸化的丙烯酸酯单体,3-6份三乙胺和100-155份溶剂加入反应器中,开启加热搅拌,60-80℃,反应时间为1-3h;
S2:再加入19-30份氢化腰果酚、0.4-3.6份二烷基二硫代磷酸,80-100℃,反应时间为2-4h;反应结束后降温,将反应产物用蒸馏水洗至中性,减压蒸馏,得到润滑油抗磨剂。
作为上述方案的进一步说明,所述的磷酸化的丙烯酸酯单体为市售产品,如B-05磷酸化的丙烯酸酯单体。
作为上述方案的进一步说明,所述的减压蒸馏在80-100pa、140-155℃条件下0.5-2h。
作为上述方案的进一步说明,其特征在于:所述的溶剂为甲苯。
本发明的另一个目的是提供,所述的氢化腰果酚的制备方法为:
按照质量份数,称取85-110份腰果酚和0.5-2份催化剂装入高压反应釜中,通入氢气至压力为3-4Mpa,开启搅拌,加热反应,反应结束后降温至50-60℃,取出反应混合物,减压蒸馏,冷却后,用石油醚溶解,结晶纯化,得到氢化腰果酚。
作为上述方案的进一步说明,所述的催化剂为钯碳催化剂。
作为上述方案的进一步说明,所述的反应温度为180-210℃,反应时间为3-6h。
作为上述方案的进一步说明,所述的减压蒸馏在80-100pa、150-170℃条件下0.5-2h。
本发明的又一目的是提供,所述的二烷基二硫代磷酸的制备方法为:
按照质量份数,称取22-30份十六醇、15-20份五硫化二磷,升温反应,过滤,得到二烷基二硫代磷酸。
作为上述方案的进一步说明,所述的反应温度为85-100℃,反应时间为60-90min。
本发明创新点在于:
4-氨基-1-萘磺酸与磷酸化的丙烯酸酯单体发生加成反应,其产物再与氢化腰果酚进行反应,得到一种润滑油抗磨剂兼顾极压性优,抗磨性优良的产品。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明:
极压、抗磨减摩性能测试:
将极压抗磨剂溶入150SN矿物油中,调制得到极压抗磨剂质量分数为0.5%的润滑油样品。采用德国Optimal公司生产的SRV振动摩擦试验机对润滑油样品进行极压、抗磨减摩性能评价。评价条件为:载荷300N,频率50HZ,振幅1mm,温度30℃,时间1h。
实施例1
一种润滑油抗磨剂,其操作步骤为:
S1:称取10g4-氨基-1-萘磺酸,5g磷酸化的丙烯酸酯单体,3g三乙胺和100g溶剂加入反应器中,开启加热搅拌,60℃,反应时间为1h;
S2:再加入19g氢化腰果酚、0.4g二烷基二硫代磷酸,80℃,反应时间为2h;反应结束后降温,将反应产物用蒸馏水洗至中性,减压蒸馏,得到润滑油抗磨剂。
作为上述方案的进一步说明,所述的磷酸化的丙烯酸酯单体为市售产品,为B-05磷酸化的丙烯酸酯单体。
作为上述方案的进一步说明,所述的减压蒸馏在80pa、140℃条件下0.5h。
作为上述方案的进一步说明,其特征在于:所述的溶剂为甲苯。
所述的氢化腰果酚的制备方法为:
称取85g腰果酚和0.5g催化剂装入高压反应釜中,通入氢气至压力为3Mpa,开启搅拌,加热反应,反应结束后降温至50℃,取出反应混合物,减压蒸馏,冷却后,用石油醚溶解,结晶纯化,得到氢化腰果酚。
作为上述方案的进一步说明,所述的催化剂为钯碳催化剂。
作为上述方案的进一步说明,所述的反应温度为180℃,反应时间为3h。
作为上述方案的进一步说明,所述的减压蒸馏在80pa、150℃条件下0.5h。
所述的二烷基二硫代磷酸的制备方法为:
称取22g十六醇、15g五硫化二磷,升温反应,过滤,得到二烷基二硫代磷酸。
作为上述方案的进一步说明,所述的反应温度为85℃,反应时间为60min。
实施例2
一种润滑油抗磨剂,其操作步骤为:
S1:称取12g4-氨基-1-萘磺酸,6g磷酸化的丙烯酸酯单体,4g三乙胺和120g溶剂加入反应器中,开启加热搅拌,65℃,反应时间为1.5h;
S2:再加入24g氢化腰果酚、1g二烷基二硫代磷酸,85℃,反应时间为2.5h;反应结束后降温,将反应产物用蒸馏水洗至中性,减压蒸馏,得到润滑油抗磨剂。
作为上述方案的进一步说明,所述的磷酸化的丙烯酸酯单体为市售产品,为B-05磷酸化的丙烯酸酯单体。
作为上述方案的进一步说明,所述的减压蒸馏在85pa、145℃条件下1h。
作为上述方案的进一步说明,其特征在于:所述的溶剂为甲苯。
所述的氢化腰果酚的制备方法为:
称取90g腰果酚和1g催化剂装入高压反应釜中,通入氢气至压力为3.5Mpa,开启搅拌,加热反应,反应结束后降温至55℃,取出反应混合物,减压蒸馏,冷却后,用石油醚溶解,结晶纯化,得到氢化腰果酚。
作为上述方案的进一步说明,所述的催化剂为钯碳催化剂。
作为上述方案的进一步说明,所述的反应温度为190℃,反应时间为4h。
作为上述方案的进一步说明,所述的减压蒸馏在85pa、155℃条件下1h。
所述的二烷基二硫代磷酸的制备方法为:
称取24g十六醇、16g五硫化二磷,升温反应,过滤,得到二烷基二硫代磷酸。
作为上述方案的进一步说明,所述的反应温度为90℃,反应时间为70min。
实施例3
一种润滑油抗磨剂,其操作步骤为:
S1:称取14g4-氨基-1-萘磺酸,7g磷酸化的丙烯酸酯单体,5g三乙胺和140g溶剂加入反应器中,开启加热搅拌,75℃,反应时间为2.5h;
S2:再加入28g氢化腰果酚、2g二烷基二硫代磷酸,95℃,反应时间为3.5h;反应结束后降温,将反应产物用蒸馏水洗至中性,减压蒸馏,得到润滑油抗磨剂。
作为上述方案的进一步说明,所述的磷酸化的丙烯酸酯单体为市售产品,为B-05磷酸化的丙烯酸酯单体。
作为上述方案的进一步说明,所述的减压蒸馏在95pa、150℃条件下1.5h。
作为上述方案的进一步说明,其特征在于:所述的溶剂为甲苯。
所述的氢化腰果酚的制备方法为:
称取105g腰果酚和1.5g催化剂装入高压反应釜中,通入氢气至压力为3.5Mpa,开启搅拌,加热反应,反应结束后降温至55℃,取出反应混合物,减压蒸馏,冷却后,用石油醚溶解,结晶纯化,得到氢化腰果酚。
作为上述方案的进一步说明,所述的催化剂为钯碳催化剂。
作为上述方案的进一步说明,所述的反应温度为200℃,反应时间为5h。
作为上述方案的进一步说明,所述的减压蒸馏在95pa、165℃条件下1.5h。
所述的二烷基二硫代磷酸的制备方法为:
称取28g十六醇、18g五硫化二磷,升温反应,过滤,得到二烷基二硫代磷酸。
作为上述方案的进一步说明,所述的反应温度为95℃,反应时间为80min。
实施例4
一种润滑油抗磨剂,其操作步骤为:
S1:称取15g4-氨基-1-萘磺酸,8g磷酸化的丙烯酸酯单体,6g三乙胺和155g溶剂加入反应器中,开启加热搅拌,80℃,反应时间为3h;
S2:再加入30g氢化腰果酚、3.6g二烷基二硫代磷酸,100℃,反应时间为4h;反应结束后降温,将反应产物用蒸馏水洗至中性,减压蒸馏,得到润滑油抗磨剂。
作为上述方案的进一步说明,所述的磷酸化的丙烯酸酯单体为市售产品,为B-05磷酸化的丙烯酸酯单体。
作为上述方案的进一步说明,所述的减压蒸馏在100pa、155℃条件下2h。
作为上述方案的进一步说明,其特征在于:所述的溶剂为甲苯。
所述的氢化腰果酚的制备方法为:
称取110g腰果酚和2g催化剂装入高压反应釜中,通入氢气至压力为4Mpa,开启搅拌,加热反应,反应结束后降温至60℃,取出反应混合物,减压蒸馏,冷却后,用石油醚溶解,结晶纯化,得到氢化腰果酚。
作为上述方案的进一步说明,所述的催化剂为钯碳催化剂。
作为上述方案的进一步说明,所述的反应温度为210℃,反应时间为6h。
作为上述方案的进一步说明,所述的减压蒸馏在100pa、170℃条件下2h。
所述的二烷基二硫代磷酸的制备方法为:
称取30g十六醇、20g五硫化二磷,升温反应,过滤,得到二烷基二硫代磷酸。
作为上述方案的进一步说明,所述的反应温度为100℃,反应时间为90min。
对比例1
不加入氢化腰果酚,其它同实施例3;
对比例2
不加入二烷基二硫代磷酸,其它同实施例3;
对比例3
不加入磷酸化的丙烯酸酯单体,其它同实施例3;
本发明与现有技术相比,本发明的一种润滑油抗磨剂,本方法提供了以腰果酚为原料经氢化、磷酸酯化反应合成了极压抗磨剂二烷基二硫代磷酸氢化腰果酚酯,二烷基二硫代磷酸氢化腰果酚酯的极性端为磷酸酯基团,极性较强,具有较好的极压抗磨性能;同时其分子内具有烷基,使分子本身在润滑油中具有极佳的油溶性,从而更容易发挥磷酸酯官能团的极压抗磨作用;该极压抗磨剂的合成原料来源于天然作物,因此具有较佳的生物降解性。
Claims (10)
1.一种润滑油抗磨剂,其操作步骤为:
S1:按照质量份数,称取10-15份4-氨基-1-萘磺酸,5-8份磷酸化的丙烯酸酯单体,3-6份三乙胺和100-155份溶剂加入反应器中,开启加热搅拌,60-80℃,反应时间为1-3h;
S2:再加入19-30份氢化腰果酚、0.4-3.6份二烷基二硫代磷酸,80-100℃,反应时间为2-4h;反应结束后降温,将反应产物用蒸馏水洗至中性,减压蒸馏,得到润滑油抗磨剂。
2.根据权利要求1所述的一种润滑油抗磨剂,其特征在于:所述的磷酸化的丙烯酸酯单体为市售产品,如B-05磷酸化的丙烯酸酯单体。
3.根据权利要求1所述的一种润滑油抗磨剂,其特征在于:所述的减压蒸馏在80-100pa、140-155℃条件下0.5-2h。
4.根据权利要求1所述的一种润滑油抗磨剂,其特征在于:所述的溶剂为甲苯。
5.根据权利要求1所述的一种润滑油抗磨剂,其特征在于:所述的氢化腰果酚的制备方法为:
按照质量份数,称取85-110份腰果酚和0.5-2份催化剂装入高压反应釜中,通入氢气至压力为3-4Mpa,开启搅拌,加热反应,反应结束后降温至50-60℃,取出反应混合物,减压蒸馏,冷却后,用石油醚溶解,结晶纯化,得到氢化腰果酚。
6.根据权利要求4所述的一种润滑油抗磨剂,其特征在于:所述的催化剂为钯碳催化剂。
7.根据权利要求4所述的一种润滑油抗磨剂,其特征在于:所述的反应温度为180-210℃,反应时间为3-6h。
8.根据权利要求4所述的一种润滑油抗磨剂,其特征在于:所述的减压蒸馏在80-100pa、150-170℃条件下0.5-2h。
9.根据权利要求1所述的一种润滑油抗磨剂,其特征在于:所述的二烷基二硫代磷酸的制备方法为:
按照质量份数,称取22-30份十六醇、15-20份五硫化二磷,升温反应,过滤,得到二烷基二硫代磷酸。
10.根据权利要求8所述的一种润滑油抗磨剂,其特征在于:所述的反应温度为85-100℃,反应时间为60-90min。
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